分析山区公路选线原则及线形设计论文_凌伟才

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摘要:针对公路工程实际情况,对山区公路选线基本原则与线形设计进行深入分析,明确选线及线形设计要点,以此为实际的选型和线形设计工作提供可靠参考建议,以保证山区公路路线的合理性、经济性。

关键词:山区公路;公路选线;选线原则;线形设计

在拟定公路路线时,应结合公路特点,严格按照现行标准要求,先确定合理可行的选线基本原则。选线时,需要综合多方因素,开展多方案比选。尤其是要做好地质选线,使公路和人文与自然景观保持协调,所选技术指标和地形地势保持协调,尽量实现填挖平衡,减少土石方,避免对山区环境造成太大破坏。同时还应严格按照相关指标的要求做好线形设计。

1工程概况

中山市横五线西段公路工程路线起于古镇至神湾一级公路(K37+018.71),向东经外沙新村北侧以隧道形式穿越板丈山,出洞后下穿广珠西线高速公路,上跨国道G105线;以隧道形式穿越加林山后在华发用地北侧预留走廊带穿过后,先后经过麻子村沙螺坑水塘、岐黄村、三合村、白石村、竹溪村,穿过白石猪场后,沿五桂山山脚、平埔工业区北侧之间走廊带布线,前行至城桂路平交,连通桂南大道,路线全长11.360km。

2山区公路选线基本原则

2.1根据路网规划先确定大致走向

通过全面布局确定路线走向,在起、终点及控制点间,以选线原则为依据选择通过点,如村镇、垭口与河岸,以此形成路线初始方案。为充分发挥出桥梁具有的纽带作用,为沿线提供良好服务,路线选择应和总体规范相结合,包括旅游、经济与交通等各方面的规划,以此使路网更加有效与合理[1]。

2.2地质选线

在山区中,地形地质条件较为复杂,保证地质选线过程中的质量与深度为公路设计关键所在,能起到决定性作用。同时,地质水文条件也十分复杂,不同地质段落的划分往往很碎,两个相邻的地段,其地质情况可能完全不同。另外,很多地质现象都比较隐蔽,伴随时间不断推移发生变化,甚至一些地质问题会在工程运营中才得以显现。对此,选线过程中必须对水文地质予以深入勘察和分析,以动态的观点对山区范围内的地质问题进行研究与处理,并始终坚持整体达到最优、系统性分析和综合选择等基本原则。在选线时,经常会遇到以下几种不良地质:岩溶地段、地质灾害与软土,对这些不良地质进行处理,不仅需要很高的造价,而且还会降低工程的安全性,所以选线往往是解决这些问题的关键阶段。如前所述,地质现象隐蔽,很难发现,选线之前就要对周围水文地质做地质调绘,并以此为基础开展选线,先确定大致线位后,做全面物探,再根据物探成果,调查并确定所有疑似不良地质现象,针对处治难度较大的不良地质现象,必须慎重对待,制定有效方法予以避让。若必须从不良地质上通过,则应尽可能减小穿越的面积,从对工程有利的方向穿过,把工程隐患降到最小,并起到节省投资和缩短工期的作用[2]。

2.3地形选线

无论是选线还是线形设计,地形都与其有密切关系。在山区中,其地形具有标高相差大、地势情况复杂和坡陡流急的特点。基于这种实际情况,路线难免频繁起伏,防护工程量及土石方量均较大。另外,山区的气候条件也十分复杂,这对路基稳定性及行车安全性也会造成很大的负面影响。

对于地形选线,除了要保证平面的顺适性、纵面的均衡性以及横面的合理性,还要以区域地形地势情况为依据,对线形予以巧妙布置,在减少工程量的基础上,减小对周围环境造成的破坏。由于地形条件复杂,所以选线时若过分追求高指标,则不仅会使工程量大幅增加,提高造价,而且还会产生高填深挖,对周围的自然生态环境造成严重破坏。对此,在选线时必须充分结合自然的山体,宜曲不宜直,科学选择各项线形要素,在符合要求的基础上,确保和地形地貌良好结合。比如对平曲线形而言,可采用不同曲线形式相结合,以此降低造价,并避免不必要的环境破坏。而在困难路段中,宜采用分离式方法建造路基,使公路整体和地形地势良好协调[3]。

3山区公路线形设计

山区公路的线形指标应满足以下要求:

(1)公路的平面线形需要在符合相关规范的基础上,和地形地貌充分结合。

(2)公路的线形设计应做到舒缓和平顺。

(3)线形指标应均衡,条件允许时采用较高指标。

(4)线形应能保证行车舒适性和安全性。

(5)路线工程方案经济性比选,填挖平衡,节约投资。

根据现行技术标准,若公路设计速度不同,则其线形指标将产生极大的差异,同时对工程数量造成的影响也会有所不同。基于此,以合理可行的设计时速为主要控制指标,是决定设计标准及造价的关键因素。确定适宜的设计时速后,怎样采用可行的技术指标决定了行车能否舒适和安全形式,并在很大程度上影响工程造价。指标选取过程中,以设计时速指标和上一档指标中值为整条线路的控制指标一般比较合理。另外,在线形设计过程中,应尽可能不考虑极限指标,这是因为如果线形指标很高,虽然能起到保证行车质量的作用,但会使造价大幅增加,导致公路线形无法和地形地貌良好结合,并对周围自然环境造成严重破坏。

实际的线形设计过程中,需要充分考虑下列具体问题:

(1)选择线形指标时,应尽可能保证舒展性与均衡性,减少长直线的使用,且直线不能与半径较小的平曲线直接相接[4]。

(2)除有特殊要求外,应减少复合曲线的使用。

(3)对于直线段的长度,虽然在现行规范中提出了限制要求,但并非绝对,需要充分结合地形地势情况来确定,并在必要的情况下通过设置标志牌或进行景观设计来解决直线长度方面的问题。

(4)在平曲线中含有的缓和曲线,其长度需要在符合规定的基础上取较大值,应达到规定2-3倍左右,缓和曲线长度与圆曲线长度比例在1:1:1~1:2:1之间较为适宜。如果缓和曲线长度不满足要求,则会产生视觉突变,无法使缓和曲线充分发挥应有的作用效果。

(5)当需要设置隧道时,应严格遵循早进洞和晚出洞的基本原则,优先选择分离式,次选小间距,非困难不得已时不宜选择连拱隧道,尤其是进出口所处位置必须通过多方案比选才能确定,以避免左右洞偏压、洞口坡面雨水冲刷等问题。

(6)进出洞口线形应尽量垂直等高线,减少甚至避免土方偏压给隧道结构造成的隐患。

(7)对于北方地区,由于容易积雪和冰冻,所以路线应尽量布置阳坡面。

(8)在布置平面线形时,必须使其和地形地势充分结合,可采用曲线定线的方法。

除此之外,在路线设计过程中,作为设计人员,还应拓宽自身的设计思路,对传统的思维模式予以改变,适当考虑公路线形的美观性及景观性,并使其具有一定前瞻性。在实际工作中,应考虑下列几个要点:首先,考虑公路沿线范围内的景观及视觉特点;其次,对现有的景观及地貌予以有效保护,减少对水系造成的破坏,并重视所有类型构造物的保护及美化设计,尤其是要使路基的边界能够形成良好整体线条;再次,尊重历史上已经形成的蜿蜒小路,并和远处的景观良好协调;最后,提高充足视野,保证行车安全。

4结束语

综上所述,在山区公路选线和线形设计过程中会受到很多因素的持续影响,在这种实际状况下,选型必须做好地质与地形选线,并在线形设计中适当考虑安全性、环保性与安全性,以此从根本上保证设计合理性,为山区公路正常、安全使用奠定良好基础。

参考文献:

[1]李华,蔡素军.复杂地形地质条件下的山区高速公路选线关键技术要点[J].公路交通科技(应用技术版),2018,14(12):36-38.

[2]杨淮.山区高速公路选线和路线设计[J].公路交通科技(应用技术版),2018,14(09):121-124+166.

[3]彭亚涛.山区公路G311徐西线选线定线关键因素控制及实例分析[J].黑龙江交通科技,2016,39(08):7-8.

[4]杨昌凤,殷强,李树鼎,汪晓锋.高烈度山区公路选线策略[J].中外公路,2015,35(06):151-154+198.

论文作者:凌伟才

论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期

论文发表时间:2020/4/14

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